金属的化学锈蚀与电化学锈蚀
2012年3月7日星期三本文是由“北京北京航锐通技术发展有限公司”为您提供金属锈蚀： 从金属锈蚀的机理考察，可以把锈蚀分为化学锈蚀与电化学锈蚀两类。(一)金属的化学锈蚀 金属和外部介质直接进行化学反应，称为金属的化学锈蚀。它包括气体锈蚀和电解质锈蚀两种。 众所周知，很多金属能在干燥的空气或高温条件下与空气中的氧作用，在表面上生成金属氧化物并覆盖在金属表面形成一层薄膜。此时薄膜的厚度与金属的性质，表面状况、空气的组成和温度有关。在常温下形成的膜极薄，例如常温时铁和铜在空气中形成膜的厚度为10^-30 A，在铝上为50A，但在加热条件下，膜厚则迅速增长，例如钢铁加热时表面出一现“回火色”，温度升高表面出现氧化皮，两种表面膜的厚度分别在400-5000人间。又如:在纯净的空气(室温)中，钢铁表面生成的氧化膜只有30-40入，但当空气中含有某种有害气体(如HZS)时，膜的厚度就明显增至400 A以上。人们经常发现镀银、镀镍制品表面失光、发暗，往往就是因空气中存在有害气体而引起的。 假如锈蚀介质不局限于氧，则当它与金属表面接触时，锈蚀介质的分子就会吸附在金属表面上并分解成原子和金属发生化合作用，生成锈蚀产物，其过程如下式所示:Me十x一一，MeX式中M e-—金属原子，X-一一锈蚀介质原子，MeX-一锈蚀产物。 此时，如果锈蚀产物是可挥发或可溶的物质，那么锈蚀产物就不可能以完整膜覆于金属表面，因而锈蚀介质就继续不断地侵蚀金属。如锈蚀产物形成了膜，但由于最初形成的单分子层膜往往不能隔开锈蚀介质与金属，而这种情况下锈蚀介质原子(或离子)仍将通过膜相互进行扩散并生成新的锈蚀产物使膜层加厚。这种化学锈蚀膜，尚具有一定的保护性能。所以，一般认为锈蚀产物生成完整保护膜的必要条件是它的体积应大于被锈蚀掉的金属体积，这样膜才能把金属表面完全覆盖，而且膜必须不溶于周围介质，并能紧密地吸附于金属表面上。属于这一类的例子有:铝、铬、不锈翎等在大气中生成的保护膜。 必须指出:高温下的气体锈蚀是一种颇为严重的化学锈蚀。例如汽轮机叶片、内燃机气门、喷气发动机、火箭以及原子能工业设备等都因在高温下与气体介质接触，常常遭到化学锈蚀的破坏。但是，对于一般的储存防锈来说，由于相应地采用了包装配合的措施，故化学锈蚀尚不致使金属制件丧失使用价值。(二)金属的电化学锈蚀 金属与电解质溶液因发生原电池作用而引起的锈蚀，称为金属的电化学锈蚀。电化学锈蚀，是金属制品遭到严重破坏的一种主要形式。1.电化学锈蚀的原因(1)腐蚀原电池从腐蚀电化学观点观察锈蚀的进行，必须具备以下三个条件:①必须在金属内有电位差存在;②在两个有电位差存在的区域必须有一导电的通路，③:多须有某些形式的电解质或液体援盖此两区域。 典型的伏特电池，正符合上述三个条件因此常常可作为金属电化学一锈蚀的例于。这就她把锌板与铜板浸入盛稀硫酸的同一容器中时，由于两种金.积的电被电位不同(铜的电位较正，朴的电位较负),因而在两金属板间产了电位差。此时，如把两种金属板用守线连接并将其串连一只灵敏的电流表，可得知导线上有电流通过，同时锌板被溶解，铜板上有气泡形成。这种装置，叫做原电池，也叫宏观电池。 在上述原电池中，锌的电位较负，铜的电位较正，当用导电将它们联结起来时，在电极一溶液界面所建立的电极过程的平衡就遭到破坏，此时两电极上分别进行如下的电极反应:锌电极上，因电位较负，失去电子，进行氧化，即Zn一Zn2+ +2e在这一过程中，锌板就是阳极金属。铜电极上，酸中的氢离子接受电子进行还原，逸出H:,即2H'+2e-- =H2个在这一过程中，铜板是阴极金属。在两极过程的不断进行下，导体上不断有电流通过，同时锌不断地溶解，即锌受到电化学锈蚀。更多相关知识请登录：http://www.hthrt.com/ 希望对您有帮助
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